CN208046440U - 一种四轴步进驱控一体机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四轴步进驱控一体机，包括壳体与设置在壳体内的电路板，所述壳体为由底座、上盖板与前盖板组成的盒体；所述底座包括一体成型的一底板、一后侧板和两侧板，后侧板的中部设置有若干用于安装接口的接口孔位，两侧板的中部设置有散热孔，两侧板的上沿设置有向外侧延伸的水平折边；所述上盖板的下侧设置有用于安装电路板的第一安装槽，上盖板的上侧设置有散热翅片；所述底座、上盖板与前盖板两两接触处设置有固定孔实现壳体的。本实用新型既将驱控电路与各类接口有机地结合在一起，又能有效地进行散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及驱动控制领域，尤其涉及一种四轴步进驱控一体机。
背景技术
在科技日益发展的今天，基于四轴运动的设备越来越多，其中以地面机器人及四轴飞行器最为突出。在投入应用的过程中，地面机器人与四轴飞行器还需要进行信息的交互，因此如何将驱控电路与各类信息交互接口有机地结合到一起时亟待解决的问题之一。另外，驱控电路在运作过程中会散发出大量的热量，如何行之有效地进行散热也是工作人员需要考虑的问题。
实用新型内容
有基于此，本实用新型的目的在于提供一种四轴步进驱控一体机，既将驱控电路与各类接口有机地结合在一起，又能有效地进行散热。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种四轴步进驱控一体机，包括壳体与设置在壳体内的电路板，所述壳体为由底座、上盖板与前盖板组成的盒体，其特征在于，所述底座包括一体成型的一底板、一后侧板和两侧板，底板的前部设置有第一固定孔组，后侧板的中部设置有若干用于安装接口的接口孔位，后侧板的上部设置有第二固定孔组，两侧板的中部设置有散热孔，两侧板的上沿设置有向外侧延伸的水平折边，水平折边上设置有第三固定孔组；所述上盖板的下侧设置有用于安装电路板的第一安装槽，上盖板的上侧设置有散热翅片，上盖板设置有分别对应第二固定孔组和第三固定孔组的第四固定孔组和第五固定孔组，上盖板的前侧设置有第六固定孔组；所述前盖板分别设置有对应第一固定孔组和第六固定孔组的第七固定孔组和第八固定孔组。
进一步的，所述上盖板的上侧设置有用于安装水泥电阻的第二安装槽。
进一步的，所述电路板内安装有驱动控制电路，所述驱动控制电路包括微控制单元及分别与所述微控制单元连接的CAN接口电路模块、RS485接口电路模块、USB接口电路模块、指示灯电路模块、FPGA芯片、四个电机驱动电路模块，所述FPGA芯片与输入接口电路模块、输出接口电路模块分别连接；CAN接口电路模块、RS485接口电路模块、USB接口电路模块、输入接口电路模块、输出接口电路模块分别连接至对应的接口，每一电机驱动电路模块连接一电机。
进一步的，所述CAN接口电路模块包括SN65HVD230MD芯片；SN65HVD230MD芯片的第2管脚接地，第3管脚连接至高电平，第5管脚经电容C317接地，第6管脚与第7管脚间连接有串联的电容C319和电容C318，第8管脚接地；所述电容C319和电容C318的两端并联有电阻R469，电容C319和电容C318的连接端接地。
进一步的，所述RS485接口电路模块包括SP3078EEN芯片；SP3078EEN芯片的第2管脚与第3管脚经电阻R471连接至高电平，第5管脚接地，第6管脚与电阻R151与电阻R472的一端连接，第7管脚与电阻R147与电阻R472的另一端连接，第8管脚连接至高电平。
进一步的，所述USB接口电路模块包括MINI_USB芯片；MINI_USB芯片的第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚、第9管脚接地，第1管脚连接至高电平，第1管脚还经电容C303接地。
进一步的，所述指示灯电路模块包括第一指示灯和第二指示灯；第一指示灯的一端接地，另一端经电阻R16连接至高电平；第二指示灯的一端接地，另一端经电阻R470连接至GPIO。
进一步的，所述电机驱动电路模块为由IR2014芯片驱动的H桥驱动电路模块。
进一步的，所述输入接口电路模块包括光电耦合器LTV-356T；光电耦合器LTV-356T的第1管脚与电阻R462的一端连接，第2管脚与电阻R463及二极管D58的正极连接，第3管脚接地，第4管脚与电阻R465的一端和电阻R464的一端连接；二极管D58的负极与电阻R462的另一端连接至高电平，电阻R465的另一端连接至高电平，电阻R464的另一端经电容C216接地。
进一步的，所述输出接口电路模块包括光电耦合器LTV-356T与MOS芯片；光电耦合器LTV-356T的第1管脚与电阻R468连接，第2管脚接地，第3管脚与电阻R466的一端、电容C315的一端及MOS芯片的第4管脚分别连接，第4管脚经电阻R467连接至高电平；MOS芯片的第1管脚、第2管脚、第3管脚经二极管D59连接至高电平，第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚接地；电阻R466的另一端、电容C315的另一端接地。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在驱动控制电路上集成了各类接口，实现了地面机器人或四轴飞行器在运动过程中的信息采集与交互的效果；另一方面，通过对壳体的独创性设计，很好地解决了一体机的散热问题。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的壳体结构示意图。
图2为本实用新型一实施例的底座结构示意图。
图3为本实用新型一实施例的上盖板仰视图。
图4为本实用新型一实施例的上盖板俯视图。
图5为本实用新型一实施例的上盖板后视图。
图6为本实用新型一实施例的前盖板仰视图。
图7为本实用新型一实施例的前盖板俯视图。
图8为本实用新型一实施例的驱动控制电路原理图。
图9为本实用新型一实施例的CAN接口电路模块图。
图10为本实用新型一实施例的RS485接口电路模块图。
图11为本实用新型一实施例的USB接口电路模块图。
图12为本实用新型一实施例的指示灯电路模块图。
图13为本实用新型一实施例的电机驱动电路模块图。
图14为本实用新型一实施例的输入接口电路模块图。
图15为本实用新型一实施例的输出接口电路模块图。
图中：1-底座；11-底板；12-后侧板；121-接口孔位；13-侧板；131-散热孔；132-折边；2-上盖板；21-第一安装槽；211-固定孔；22-散热翅片；23-第二安装槽；3-前盖板；4-限位凸块；51-第一固定孔组；52-第二固定孔组；53-第三固定孔组；54-第四固定孔组；55-第五固定孔组；56-第六固定孔组；57-第七固定孔组；58-第八固定孔组；6-限位凹槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种四轴步进驱控一体机，包括壳体与设置在壳体内的电路板，为了保证一体机的散热效果，壳体采用了散热效果良好的结构，具体的，请参照图1，所述壳体为由底座1、上盖板2与前盖板3组成的盒体。
请参照图2，所述底座1包括一体成型的一底板11、一后侧板12和两侧板13，前侧和上侧开口。底板11的前部设置有第一固定孔组51，具体的第一固定孔组51包括四个均匀分布的垂直方向固定孔。后侧板12的中部设置有若干用于安装接口的接口孔位121，接口空位121的大小和数量视具体安装的接口而定，接口孔位的旁边还安装有用于指示灯的孔位。后侧板12的上部设置有第二固定孔组52，具体的，第二固定孔组52包括四个均匀分布的水平方向固定孔。两侧板13的中部设置有散热孔131，用于导出内部电路产生的热气。两侧板13的上沿设置有向外侧延伸的水平折边132，水平折边132上设置有第三固定孔组53，具体的，第三固定孔组53包括四个均匀分布的垂直方向固定孔。值得一提的是，水平折边132增大了底座1与上盖板2的接触面积，增强了稳定性。
请参照图3至图5，所述上盖板2的下侧设置有用于安装电路板的第一安装槽21，优选的，第一安装槽21的底部设置有贯穿上盖板的固定孔211，将电路板上设置有对应的固定孔，安装时，只要通过螺栓穿过上盖板和电路板上的固定孔便可实现电路板的安装。上盖板的上侧设置有若干散热翅片22，上盖板设置有分别对应第二固定孔组52和第三固定孔组53的第四固定孔组54和第五固定孔组55，上盖板的前侧设置有第六固定孔组56，具体，所述第六固定孔祖56包括五个均匀分布的垂直方向固定孔。
请参照图6和图7，所述前盖板分别设置有对应第一固定孔组51和第六固定孔组56的第七固定孔组57和第八固定孔组58。
根据以上所述，只要将螺栓穿过对应的固定孔组，拧紧便可实现固定，可根据实际情况决定固定孔内是否设置螺纹，若不设置螺纹，可加装螺母实现固定。
为了进一步加强散热效果，如图4所示，所述上盖板的上侧设置有用于安装水泥电阻的第二安装槽23，嵌射在散热翅片22间，以便及时将热量散发出去。
于本实施例中，所述电路板内安装有驱动控制电路，请参照图8，所述驱动控制电路包括微控制单元及分别与所述微控制单元连接的CAN接口电路模块、RS485接口电路模块、USB接口电路模块、指示灯电路模块、FPGA芯片、四个电机驱动电路模块，所述FPGA芯片与输入接口电路模块、输出接口电路模块分别连接；CAN接口电路模块、RS485接口电路模块、USB接口电路模块、输入接口电路模块、输出接口电路模块分别连接至对应的接口，每一电机驱动电路模块连接一电机，于本实施例中，所述微控制单元为单片机。
请参照图9，所述CAN接口电路模块包括SN65HVD230MD芯片；SN65HVD230MD芯片的第2管脚接地，第3管脚连接至3.3高电平，第5管脚经电容C317接地，第6管脚与第7管脚间连接有串联的电容C319和电容C318，第8管脚接地；所述电容C319和电容C318的两端并联有电阻R469，电容C319和电容C318的连接端接地，第3管脚还经电容C320接地。
请参照图10，所述RS485接口电路模块包括SP3078EEN芯片；SP3078EEN芯片的第2管脚与第3管脚经电阻R471连接至3.3高电平，第5管脚接地，第6管脚与电阻R151与电阻R472的一端连接，第7管脚与电阻R147与电阻R472的另一端连接，第8管脚连接至3.3V高电平。
请参照图11，所述USB接口电路模块包括MINI_USB芯片JP7；MINI_USB芯片的第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚、第9管脚接地，第1管脚经自恢复保险丝连接至5V高电平，第1管脚还经电容C303接地。
请参照图12，所述指示灯电路模块包括第一指示灯LED9和第二指示灯LED10；第一指示灯LED9的一端接地，另一端经电阻R16连接至5V高电平；第二指示灯LED10的一端接地，另一端经电阻R470连接至GPIO，其中LED9为红灯，用于指示电源，LED10为绿灯，用于指示电路是否正常工作。
请参照图13，所述电机驱动电路模块为由IR2014芯片驱动的H桥驱动电路模块。
请参照图14，所述输入接口电路模块包括光电耦合器LTV-356T；光电耦合器LTV-356T的第1管脚与电阻R462的一端连接，第2管脚与电阻R463及二极管D58的正极连接，第3管脚接地，第4管脚与电阻R465的一端和电阻R464的一端连接；二极管D58的负极与电阻R462的另一端连接至24V高电平，电阻R465的另一端连接至3.3V高电平；电阻R464的另一端经电容C216接地，同时连接至微控制单元。
请参照图15，所述输出接口电路模块包括光电耦合器LTV-356T与MOS芯片；光电耦合器LTV-356T的第1管脚与电阻R468连接，第2管脚接地，第3管脚与电阻R466的一端、电容C315的一端及MOS芯片的第4管脚分别连接，第4管脚经电阻R467连接至12V高电平；MOS芯片的第1管脚、第2管脚、第3管脚经二极管D59连接至24V高电平，第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚接地；电阻R466的另一端、电容C315的另一端接地;该MOS芯片型号可以采用：IRF540NPBF。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种四轴步进驱控一体机，包括壳体与设置在壳体内的电路板，所述壳体为由底座、上盖板与前盖板组成的盒体，其特征在于，所述底座包括一体成型的一底板、一后侧板和两侧板，底板的前部设置有第一固定孔组，后侧板的中部设置有若干用于安装接口的接口孔位，后侧板的上部设置有第二固定孔组，两侧板的中部设置有散热孔，两侧板的上沿设置有向外侧延伸的水平折边，水平折边上设置有第三固定孔组；所述上盖板的下侧设置有用于安装电路板的第一安装槽，上盖板的上侧设置有散热翅片，上盖板设置有分别对应第二固定孔组和第三固定孔组的第四固定孔组和第五固定孔组，上盖板的前侧设置有第六固定孔组；所述前盖板分别设置有对应第一固定孔组和第六固定孔组的第七固定孔组和第八固定孔组。
2.根据权利要求1所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述上盖板的上侧设置有用于安装水泥电阻的第二安装槽。
3.根据权利要求1所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述电路板内安装有驱动控制电路，所述驱动控制电路包括微控制单元及分别与所述微控制单元连接的CAN接口电路模块、RS485接口电路模块、USB接口电路模块、指示灯电路模块、FPGA芯片、四个电机驱动电路模块，所述FPGA芯片与输入接口电路模块、输出接口电路模块分别连接；CAN接口电路模块、RS485接口电路模块、USB接口电路模块、输入接口电路模块、输出接口电路模块分别连接至对应的接口，每一电机驱动电路模块连接一电机。
4.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述CAN接口电路模块包括SN65HVD230MD芯片；SN65HVD230MD芯片的第2管脚接地，第3管脚连接至高电平，第5管脚经电容C317接地，第6管脚与第7管脚间连接有串联的电容C319和电容C318，第8管脚接地；所述电容C319和电容C318的两端并联有电阻R469，电容C319和电容C318的连接端接地。
5.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述RS485接口电路模块包括SP3078EEN芯片；SP3078EEN芯片的第2管脚与第3管脚经电阻R471连接至高电平，第5管脚接地，第6管脚与电阻R151与电阻R472的一端连接，第7管脚与电阻R147与电阻R472的另一端连接，第8管脚连接至高电平。
6.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述USB接口电路模块包括MINI_USB芯片；MINI_USB芯片的第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚、第9管脚接地，第1管脚连接至高电平，第1管脚还经电容C303接地。
7.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述指示灯电路模块包括第一指示灯和第二指示灯；第一指示灯的一端接地，另一端经电阻R16连接至高电平；第二指示灯的一端接地，另一端经电阻R470连接至GPIO。
8.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述电机驱动电路模块为由IR2014芯片驱动的H桥驱动电路模块。
9.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述输入接口电路模块包括光电耦合器LTV-356T；光电耦合器LTV-356T的第1管脚与电阻R462的一端连接，第2管脚与电阻R463及二极管D58的正极连接，第3管脚接地，第4管脚与电阻R465的一端和电阻R464的一端连接；二极管D58的负极与电阻R462的另一端连接至高电平，电阻R465的另一端连接至高电平，电阻R464的另一端经电容C216接地。
10.根据权利要求3所述的四轴步进驱控一体机，其特征在于，所述输出接口电路模块包括光电耦合器LTV-356T与MOS芯片；光电耦合器LTV-356T的第1管脚与电阻R468连接，第2管脚接地，第3管脚与电阻R466的一端、电容C315的一端及MOS芯片的第4管脚分别连接，第4管脚经电阻R467连接至高电平；MOS芯片的第1管脚、第2管脚、第3管脚经二极管D59连接至高电平，第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚接地；电阻R466的另一端、电容C315的另一端接地。
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| CN201820650593.XU CN208046440U (zh) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | 一种四轴步进驱控一体机 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111446892A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-24 | 福州伊柯达信息技术有限公司 | 一种六轴驱控一体机 |
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2018
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Cited By (2)
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| CN111446892A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-24 | 福州伊柯达信息技术有限公司 | 一种六轴驱控一体机 |
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